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2016年高考实验资料(力学实验)

1.⑴某同学做"探究小车速度随时间变化规律"的实验时,打点计时器所用电源的频率是50Hz,在实验中得到一条点迹清晰的纸带,他把某一点记作O,再选依次相邻的6个点作测量点,分别标以A,B,C,DE和F,如下图所示.

如果测得CD两点相距2.70cm,D,E两点相距2.90cm,则在打D点时小车的速度是m/s.

该同学分别算出打各点小车的速度,然后数据在v-t(如图所示),由此可求得小车的加速度a等于m/s2.

(2)①通过对加速度的分析,我们知道,影响物体加速度的因素是它受到的力及它的质量.为了探究加速度与力,质量的定量关系,简要说明设计实验时如何应用控制变量法:

______________________________________________________________

为了研究加速度与力的关系,某同学进行了以下实验:

把两辆相同的小车并排放在光滑水平长木板上,用不同的拉力F1,F2牵引两辆小车,让它们同时由静止开始做匀加速直线运动,一段时间后通过拴两小车后的细线使小车同时停止运动,测量出小车的运动位移S1,S2.

该同学认为这样就可以找出加速度与力的关系.

你认为该同学的想法是否正确请说明理由.

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答案.⑴1.405.0(2)保持小车受力不变,改变小车质量研究小车加速度与小车质量的关系保持小车质量不变,改变小车力研究小车加速度与小车受力的关系.

这个实验方案是可行的根据匀变速直线运动的位移公式,s等于1/2at2运动时间相同,物体运动的位移与物体运动的加速度成正比可以把研究a与F的关系,转化为研究s与F的关系长,拉力大直接测量困难,同种材料制成的样品进行F与形变量x成正比,其比例系数与弹簧的长度,横截面积及材料有关.因而同学们猜想,悬索可能也遵循类似的规律.

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(1)同学们准备象《探究弹簧弹力与弹簧伸长量之间关系》的实验一样将样品竖直悬挂,再在其下端挂上不同重量的重物,来完成本实验.但有同学说悬索的重力是不可忽略的,为了避免悬索所受重力对实验的影响,你认为可行的措施应该是:.

(2)同学们通过游标卡尺测样品的直径来测定其截面积,某次测量的结果如图所示,则该样品的直径为.

(3)经过同学们充分的讨论,不断完善实验方案,最后实验取得数据如下:

长度200N400N600N800N样品A1m0.50cm20.02cm0.04cm0.06cm0.08cm样品B2m0.50cm20.08cm0.16cm0.24cm0.32cm样品C1m1.00cm20.01cm0.02cm0.03cm0.04cm样品D3m0.50cm20.18cm0.36cm0.54cm0.72cm样品E1m0.25cm20.04cm0.08cm0.12cm0.32cm①分析样品C的数据可知,其所受拉力F(单位N)与伸长量X(单位m)遵循的函数关系式是.

②对比各样品的实验数据可知,悬索受拉力长度'是用一只弹簧秤拉时的图示)

答:.

(4)在以上比较符合实验事实的一位同学中,造成误差的主要原因是:(至少写出两种情况)

答:

答案.(1)如右图

(2)AC

(3)张华作的符合实验事实

(4)1,F1的方向比真实方向偏左.2,F2的大小比真实值偏小且方向比真实方向偏左.3,作图时两虚线不分别与F1线和F2线平行.

4.某同学设计了一个"探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系"实验.如图a为实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器,C为装有砝码的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力F等于砝码和小桶的总重量,小车运动加速度a可用纸带上的打点求得.

(1)图(b)为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为m/s2.(保留二位有效数字)

(2)·s-21.981.721.481.251.000.750.480.500.30小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.710.751.001.67根据上表数据,为直观反映F不变时a与m的关系,请在图c方格坐标纸中选择恰当物理量建立坐标系,并作出图线.(如有需要,可利用上表中空格)

(3)在"探究加速度与力的关系"时,保持小车的质量不变,改变小桶中砝码的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图d,该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因.

答:.-7-9的装置.所用的钩码每只的质量都是30g,他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出相应的弹簧总长度,将数据填在了下面的表中.(弹力始终未超过弹性限度,取g等于9.8m/s2)

①试根据这些实验数据在右边给定的坐标纸上作出弹簧所受弹力大小跟弹簧总长之间的函数关系的图线.说明图线跟坐标轴交点的物理意义.

②上一问所得图线的物理意义是什么该弹簧的劲系数k是多大

(2)如图甲所示,是用包有白纸的质量为1.00kg的圆柱棒替代纸带和重物,蘸有颜料的毛笔固定在电动机的飞轮上并随之匀速转动,以替代打点计时器.烧断悬挂圆柱棒的线后,圆柱棒竖直自由下落,毛笔就在圆柱棒面的纸上画出记号(如图乙所示).设毛笔接触棒时不影响棒的运动,测得记号之间的距离依次为26.0mm,50.0mm,74.0mm,98.0mm,122.0mm,146.0mm,由此可验证机械能守恒定律.已知电动机铭牌上标有"1200r/min"字样.根据以上内容回答下列问题.

①毛笔画相邻两条线的时间间隔T等于s.

②根据图乙所给的数据可知:毛笔画下记号"3"时,圆柱棒下落的速度V3等于m/s,画下记号"6"时,圆柱棒下落的速度V6等于m/s,在毛笔画下记号"3到画下记号"6"的这段时间内,棒的动能的变化量为J,重力势能的变化量为J.由此可得出的结论是:.

(g取9.8m/s2),结果保留三位有效数字)

参考答案(1),①图线跟坐标轴的交点,是弹簧压缩1cm时的弹力

②从图线说明弹力大小跟形变成正比.弹簧的劲度系数为25.4牛/米.

(2)①0.05(1分)

②1.242.682.822.88(每空2分)圆柱棒下落的过程中机械能守恒(1分)

6.(1)①在"探究恒力做功与动能改变的关系"实验中,某同学采用如图甲所示的装置的实验方案,他想用钩码的重力表示

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